内容正文:
2024-2025学年度第一学期期中考试
高二物理试题
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分,每小题只有一个选项最符合题意,
1. 普朗克在1900年将“能量子”引入物理学,开创了物理学的新纪元。在下列宏观概念中,具有“量子化”特征的是( )
A. 人所受的重力 B. 人的个数
C. 人的身高 D. 人的速度
【答案】B
【解析】
【详解】人所受的重力、人的身高和人的速度值都是可以连续的值,不具有“量子化”特征;而人的个数是不连续的值,具有“量子化”特征。
故选B。
2. 6G是“第六代移动通信技术”的简称,其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率,可同时服务的用户数量更大。6G信号一般采用100GHz-10THz太赫兹频段的无线电波,而现行第五代移动通信技术5G的频段范围是3GHZ-6GHHz,则( )
A. 6G信号是横波,5G信号是纵波
B. 6G信号比5G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C. 空间中的6G信号和5G信号相遇会产生干涉现象
D. 6G信号相比于5G信号更不容易绕过障碍物,所以6G通信需要搭建更密集的基站
【答案】D
【解析】
【详解】A.6G信号和5G信号都是电磁波,都是横波,故A错误;
B.6G信号比5G信号所用的无线电波在真空中的传播速度相等,均为光速,故B错误;
C.空间中的6G信号和5G信号相遇时,由于频率不相等,则不会产生干涉现象,故C错误;
D.6G信号的频率大于5G信号的频率,根据可知,6G信号的波长小于5G信号的波长,则6G信号相比于5G信号更不容易绕过障碍物,所以6G通信需要搭建更密集的基站,故D正确。
故选D。
3. “救命神器”一自动体外除颤仪(AED)是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让电荷通过心脏,刺激患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次除颤器的模拟治疗,该除颤器的电容器所含电荷量为0.045C,如果电容器在0.9ms的时间内完成放电,则本次实验放电的平均电流为( )
A. 5A B. 50A
C. 2A D. 20A
【答案】B
【解析】
【详解】根据电流的定义式,有
代入数据可得放电的平均电流为
I=50A
故选B。
4. 如图所示为热敏电阻和金属热电阻的电阻值R随温度T变化的图线,下列说法正确的是( )
A. 图线1是热敏电阻的R-T图线,它一般由绝缘材料制成
B. 图线2是热敏电阻的R-T图线,它一般由金属材料制成
C. 图线1的材料化学稳定性好,测温范围大,灵敏度低
D. 图线2的材料化学稳定性好,测温范围大,灵敏度低
【答案】C
【解析】
【详解】AB.金属导体随着温度升高,电阻率变大,从而导致电阻增大;负温度系数半导体材料制成的热敏电阻的阻值随温度升高而减小,因此由图可知,图1表示金属导体的电阻随温度的变化,图2表示热敏电阻的电阻随温度的变化,选项AB错误;
CD.图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大,但灵敏度低,图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小,但灵敏度高,故C正确,D错误。
故选C。
5. 一质量为0.5 kg的小球沿光滑水平面以大小为5 m/s的速度水平向右运动,与墙壁碰撞后以大小为3m/s的速度反向弹回,如图所示,已知小球跟墙壁作用的时间为0.05s,则该过程中小球受到墙壁的平均作用力( )
A. 大小为80 N,方向水平向左
B. 大小为80 N,方向水平向右
C. 大小为20 N,方向水平向左
D. 大小为20 N,方向水平向右
【答案】A
【解析】
【详解】设小球的平均作用力为F,以初速度方向为正方向,对小球的撞墙的过程使用动量定理有:,代入数据,有:,解得:,负号表方向向左,故A正确,B、C、D错误.
6. 如图所示,R1为定值电阻,R2是正温度系数的金属热电阻(即温度越高,电阻值越大)L为小灯泡,当温度升高时( )
A. 电流表的示数增大 B. R1两端的电压增大
C. 小灯泡变亮 D. 小灯泡变暗
【答案】C
【解析】
【详解】A.当温度升高时,R2增大,外电路的总电阻增大,总电流减小,路端电压增大,电流表测量总电流,则知其示数减小,选项A错误;
BCD.总电流减小,则R1两端的电压减小,而路端电压增大,所以灯泡两端的电压增大,灯泡变亮,选项B、D错误,C正确。
故选C。
7. 如图所示为高山滑雪滑降比赛的简化模型,光滑倾斜滑道OM段与粗糙水平滑道MN段平滑连接。质量为1kg的滑块从O点由静止滑下,滑块运动到N点的速度大小为3m/s,在N点与竖直缓冲墙发生碰撞,反弹后在距墙1m的P点停下。已知O点比M点高1.25m,滑块与MN段的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小g取,不计空气阻力。则( )
A. 缓冲墙对滑块做的功为 B. 滑块运动到M点的速度大小为6m/s
C. 缓冲墙对滑块的冲量大小为 D. 粗糙滑道MN段长为4m
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑块与竖直缓冲墙发生碰撞,碰后速度大小为,有
代入数据有
由动能定理有缓冲墙对滑块做的功为
故A错误;
B.滑块由O到M,由动能定理有
得
故B错误;
C.由动量定理有缓冲墙对滑块的冲量为
大小为,故C错误;
D.滑块由M到N,由动能定理有
得
故D正确。
故选D。
8. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U随电流I变化的关系图线(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某定值电阻R的图线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A. 硅光电池的内阻为
B. 硅光电池的总功率为0.36W
C. 硅光电池的内阻发热的功率为0.4W
D. 若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由闭合电路欧姆定律得
当时,,由图线与纵轴的交点读出电池的电动势为,根据两图线交点处的状态可知,将它们组成闭合回路时路端电压为,电流为,则硅光电池的内阻为
故A正确;
B.硅光电池的总功率
故B错误;
C.电池的内阻发热的功率为
故C错误;
D.若将R换成阻值更大的电阻,电路中电阻两端的电压变大,但电流变小,硅光电池的输出功率不一定增大,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,地球是一个磁体,相当于一个大条形磁铁,为了解释地球的磁性,安培在19世纪用分子电流假说进行了说明,认为地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的,下列说法正确的是( )
A. 用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向,看到它的磁极一般指向地理的正南北方向
B. 地球磁体的N极位于地理的南极,地球磁体的S极与地理的北极重合
C. 在地球的内部磁感线由地磁的N极指向地磁的S极
D. 从地理北极向地理南极看,环形电流的方向沿顺时针方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向,看到它的磁极一般指向地理的南北方向附近,不是正南北方向,故A错误;
B.地球磁体的N极位于地理的南极附近,地球磁体的S极在地理的北极附近,并不重合,故B错误;
C.在地球的内部磁感线由地磁的S极指向地磁的N极,故C错误;
D.从地理北极向地理南极看,环形电流的方向沿顺时针方向,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,在粗糙水平面上有甲、乙两木块,与水平面间的动摩擦因数均为,质量分别为m1和m2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,开始时两木块均静止且弹簧无形变。现用一水平恒力 向左推木块乙,直到两木块第一次达到加速度相同时,下列说法正确的是( )
A. 此时甲的速度可能等于乙的速度
B. 此时两木块之间的距离为
C. 此阶段水平力F做的功等于甲、乙两木块动能增加量与弹性势能增加量的总和
D. 此阶段甲、乙两木块各自所受摩擦力的冲量大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.现用一水平恒力向左推木块乙,直到两木块第一次达到加速度相同时,在此过程中,乙的加速度减小,甲的加速度增大,所以此时甲的速度小于乙的速度,故A错误;
B.对系统运用牛顿第二定律得
隔离对甲分析,有
解得
根据胡克定律得
则两铁块的距离为
故B正确;
C.根据能量守恒定律得此阶段水平力F做的功等于甲乙两物块动能增加量与弹性势能增加量和与水平面摩擦产生的热量的总和,故C错误;
D.由于甲乙两物块各自所受摩擦力大小不一定相等,所以此阶段甲乙两物块各自所受摩擦力的冲量大小不一定相等,故D错误。
故选B。
二、非选择题:共5题,共60分,其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
11. 某校高二的同学想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻,他们找到了如下的实验器材:电池组(电动势约为6.0V,内阻约为)、灵敏电流计G(满偏电流,内阻,定值电阻,定值电阻(阻值可求),变阻箱R(阻值范围可调),开关,导线若干。同学们研究器材,思考讨论后确定了如下的实验方案,请你将该方案补充完整。
(1)若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表,需要______一个定值电阻(选填“串联”或“并联”),该定值电阻的阻值为______(保留3位有效数字)。
(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,在图中虚线框中设计电路图,请把该电路图补充完整______。
(3)连接电路时,电流应从电流计的______接线柱流进(填“正”或“负”)。
(4)图乙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上(若测得电池组的电动势,内阻r(),如图丙,则每只灯泡消耗的实际功率为______(保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. 串联 ②.
(2) (3)正
(4)0.27##0.28##0.29##0.30##0.31
【解析】
【小问1详解】
[1][2]若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表,需要串联一个定值电阻R2,该定值电阻的阻值
【小问2详解】
电路如图,其中R1为保护电阻;
【小问3详解】
连接电路时,电流应从电流计的正接线柱流进;
【小问4详解】
由电路可知
即
U=6-20I
将此关系图像画在灯泡的U-I图像中,如图;
则交点为电路的工作点,则I=0.24A,U=1.2V,则每只灯泡消耗的功率
P=IU=0.29W
12. 如图所示,矩形线圈abcd左半边处在匀强磁场中,右半边在磁场外,磁感应强度为B,线圈的面积为S,初始时磁场垂直于线圈平面,求:
(1)穿过线圈平面的磁通量;
(2)若将线圈绕ab转过90°,穿过线圈平面的磁通量是多少?
【答案】(1)BS;(2)0
【解析】
【详解】(1)由图可知,磁场方向与线圈平面垂直,而有磁场穿过的有效面积只有,由磁通量的定义可得
(2)若将线圈转过90°,磁场方向与线圈平面平行,穿过线圈平面的磁通量为零。
13. 如图所示,在直角三角形的点和点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线,其中点处导线中电流强度为,方向垂直纸面向外,,已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度,为比例系数,为该点到导线的距离,为导线中的电流强度。今测得点的磁场沿方向向右,求:
(1)点处导线中电流的方向;
(2)点处导线中电流的大小。
【答案】(1)垂直纸面向里;(2)
【解析】
【详解】(1)由题意,点磁场的磁感应强度沿方向向右,设A点处导线和点处导线在点激发的磁场的磁感应强度分别为和,根据安培定则可知BA方向垂直于AC斜向右上,则BB的方向一定为垂直于BC向下,如图所示,所以点处导线中电流垂直纸面向里。
(2)由图可知
由题意知
,
由几何关系知
联立解得
14. 在如图所示的电路中,电源的电动势,内阻,电流表满偏电流,电流表电阻,A、B为接线柱。
(1)用一条导线把A、B直接连起来,此时,应把可变电阻调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
(2)调至满偏后保持的值不变,在A、B间接入一个的定值电阻,电流表指针指着多少刻度的位置?
(3)如果把任意电阻接在A、B之间,电流表读数与的值有什么关系?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)欧姆表内阻
调零电阻阻值
(2)电流
(3)电流表指针示数
15. 如图所示,固定在光滑水平地面上的光滑圆弧轨道A的半径,长度质量的木板静置于光滑水平地面上,A和上表面相切于点。质量的小物块(可视为质点)静置于的最右端。现对施加一水平向左的瞬时冲量在A上能上升到的最高点为两点的高度差与上表面间的动摩擦因数,取重力加速度大小。求:
(1)第二次经过点时,A对的弹力大小;
(2)瞬时冲量的大小;
(3)最终与左端的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设第二次经过点时的速度大小为,根据动能定理有
根据牛顿第二定律有
解得
(2)设受到向左的瞬时冲量作用后的速度大小为,根据动量定理有
从的最右端到点的过程,根据动能定理有
解得
(3 )设最终的共同速度为,根据动量守恒定律有
根据功能关系有
解得
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2024-2025学年度第一学期期中考试
高二物理试题
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分,每小题只有一个选项最符合题意,
1. 普朗克在1900年将“能量子”引入物理学,开创了物理学的新纪元。在下列宏观概念中,具有“量子化”特征的是( )
A. 人所受的重力 B. 人的个数
C. 人的身高 D. 人的速度
2. 6G是“第六代移动通信技术”的简称,其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率,可同时服务的用户数量更大。6G信号一般采用100GHz-10THz太赫兹频段的无线电波,而现行第五代移动通信技术5G的频段范围是3GHZ-6GHHz,则( )
A. 6G信号是横波,5G信号是纵波
B. 6G信号比5G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C. 空间中的6G信号和5G信号相遇会产生干涉现象
D. 6G信号相比于5G信号更不容易绕过障碍物,所以6G通信需要搭建更密集的基站
3. “救命神器”一自动体外除颤仪(AED)是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让电荷通过心脏,刺激患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次除颤器的模拟治疗,该除颤器的电容器所含电荷量为0.045C,如果电容器在0.9ms的时间内完成放电,则本次实验放电的平均电流为( )
A. 5A B. 50A
C. 2A D. 20A
4. 如图所示为热敏电阻和金属热电阻的电阻值R随温度T变化的图线,下列说法正确的是( )
A. 图线1是热敏电阻的R-T图线,它一般由绝缘材料制成
B. 图线2是热敏电阻的R-T图线,它一般由金属材料制成
C. 图线1的材料化学稳定性好,测温范围大,灵敏度低
D. 图线2的材料化学稳定性好,测温范围大,灵敏度低
5. 一质量为0.5 kg的小球沿光滑水平面以大小为5 m/s的速度水平向右运动,与墙壁碰撞后以大小为3m/s的速度反向弹回,如图所示,已知小球跟墙壁作用的时间为0.05s,则该过程中小球受到墙壁的平均作用力( )
A. 大小为80 N,方向水平向左
B. 大小为80 N,方向水平向右
C. 大小为20 N,方向水平向左
D. 大小为20 N,方向水平向右
6. 如图所示,R1为定值电阻,R2是正温度系数的金属热电阻(即温度越高,电阻值越大)L为小灯泡,当温度升高时( )
A. 电流表的示数增大 B. R1两端的电压增大
C. 小灯泡变亮 D. 小灯泡变暗
7. 如图所示为高山滑雪滑降比赛的简化模型,光滑倾斜滑道OM段与粗糙水平滑道MN段平滑连接。质量为1kg的滑块从O点由静止滑下,滑块运动到N点的速度大小为3m/s,在N点与竖直缓冲墙发生碰撞,反弹后在距墙1m的P点停下。已知O点比M点高1.25m,滑块与MN段的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小g取,不计空气阻力。则( )
A. 缓冲墙对滑块做的功为 B. 滑块运动到M点的速度大小为6m/s
C. 缓冲墙对滑块的冲量大小为 D. 粗糙滑道MN段长为4m
8. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U随电流I变化的关系图线(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某定值电阻R的图线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A. 硅光电池的内阻为
B. 硅光电池的总功率为0.36W
C. 硅光电池的内阻发热的功率为0.4W
D. 若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大
9. 如图所示,地球是一个磁体,相当于一个大条形磁铁,为了解释地球的磁性,安培在19世纪用分子电流假说进行了说明,认为地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的,下列说法正确的是( )
A. 用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向,看到它的磁极一般指向地理的正南北方向
B. 地球磁体的N极位于地理的南极,地球磁体的S极与地理的北极重合
C. 在地球的内部磁感线由地磁的N极指向地磁的S极
D. 从地理北极向地理南极看,环形电流的方向沿顺时针方向
10. 如图所示,在粗糙水平面上有甲、乙两木块,与水平面间的动摩擦因数均为,质量分别为m1和m2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,开始时两木块均静止且弹簧无形变。现用一水平恒力 向左推木块乙,直到两木块第一次达到加速度相同时,下列说法正确的是( )
A. 此时甲的速度可能等于乙的速度
B. 此时两木块之间的距离为
C. 此阶段水平力F做的功等于甲、乙两木块动能增加量与弹性势能增加量的总和
D. 此阶段甲、乙两木块各自所受摩擦力的冲量大小相等
二、非选择题:共5题,共60分,其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
11. 某校高二的同学想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻,他们找到了如下的实验器材:电池组(电动势约为6.0V,内阻约为)、灵敏电流计G(满偏电流,内阻,定值电阻,定值电阻(阻值可求),变阻箱R(阻值范围可调),开关,导线若干。同学们研究器材,思考讨论后确定了如下的实验方案,请你将该方案补充完整。
(1)若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表,需要______一个定值电阻(选填“串联”或“并联”),该定值电阻的阻值为______(保留3位有效数字)。
(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,在图中虚线框中设计电路图,请把该电路图补充完整______。
(3)连接电路时,电流应从电流计的______接线柱流进(填“正”或“负”)。
(4)图乙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上(若测得电池组的电动势,内阻r(),如图丙,则每只灯泡消耗的实际功率为______(保留2位有效数字)。
12. 如图所示,矩形线圈abcd左半边处在匀强磁场中,右半边在磁场外,磁感应强度为B,线圈的面积为S,初始时磁场垂直于线圈平面,求:
(1)穿过线圈平面的磁通量;
(2)若将线圈绕ab转过90°,穿过线圈平面的磁通量是多少?
13. 如图所示,在直角三角形的点和点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线,其中点处导线中电流强度为,方向垂直纸面向外,,已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度,为比例系数,为该点到导线的距离,为导线中的电流强度。今测得点的磁场沿方向向右,求:
(1)点处导线中电流的方向;
(2)点处导线中电流的大小。
14. 在如图所示的电路中,电源的电动势,内阻,电流表满偏电流,电流表电阻,A、B为接线柱。
(1)用一条导线把A、B直接连起来,此时,应把可变电阻调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
(2)调至满偏后保持的值不变,在A、B间接入一个的定值电阻,电流表指针指着多少刻度的位置?
(3)如果把任意电阻接在A、B之间,电流表读数与的值有什么关系?
15. 如图所示,固定在光滑水平地面上的光滑圆弧轨道A的半径,长度质量的木板静置于光滑水平地面上,A和上表面相切于点。质量的小物块(可视为质点)静置于的最右端。现对施加一水平向左的瞬时冲量在A上能上升到的最高点为两点的高度差与上表面间的动摩擦因数,取重力加速度大小。求:
(1)第二次经过点时,A对的弹力大小;
(2)瞬时冲量的大小;
(3)最终与左端的距离。
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